共生細菌ボルバキアによるRNAウイルス抑制機構の全容解明

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18H02215
• Research Institution: Jikei University School of Medicine
• Principal Investigator: 大手 学 東京慈恵会医科大学, 医学部, 講師 (20386717)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 嘉糠 洋陸 東京慈恵会医科大学, 医学部, 教授 (50342770)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: ボルバキア / デングウイルス / RNA / 生殖細胞

Outline of Annual Research Achievements

昆虫の共生細菌ボルバキアが、デングウイルス等のプラス鎖RNAウイルスの増殖を抑制する仕組みの解明を行なった。ボルバキアは宿主昆虫の雌生殖細胞で母性RNAを輸送するRNPを標的とすることを明らかにしたことから、このRNP複合体がRNAウイルスの増殖にも関与している可能性を検証した。ヒトスジシマカ培養細胞を用い、これらRNP構成タンパク質の局在を観察したところ、デングウイルス複製サイトに局在するものを複数同定した。また、これら因子の遺伝子ノックダウンを行ったところ、デングウイルスの増殖が抑制された。このことから、昆虫の雌生殖細胞にてRNA制御に関与する複数のタンパク質が、体細胞においてデングウイルスの増殖に関与することが示唆された。これまで生殖細胞のRNAのみを標的とすると考えられてきたタンパク質が、デングウイルスの複製を制御する可能性が示された。
ボルバキア感染細胞では、これらRNP複合体が局在するウイルス複製サイトのサイズが現象し、細胞内の位置にも異常が見られた。このことから、ボルバキアは、宿主生殖細胞と同様に、体細胞においてRNP複合体の機能を撹乱し、RNAウイルスの増殖に影響を与えること示唆された。RNAウイルスは細胞内の利己的因子から進化した可能性が報告されいる。昆虫の生殖細胞には利己的DNA, RNAが存在し、世代を超えて維持されている。これら因子と、同様に垂直伝播するボルバキアとの相互作用が、RNAウイルス抑制効果の進化的起源である可能性も考えられる。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

ボルバキアによるウイルス増殖抑制に関与する候補宿主因子を複数同定した。

Strategy for Future Research Activity

同定した宿主因子が、ボルバキアによるウイルス増殖抑制に関与している可能性を検証する。同定したタンパク質のウイルスRNAとの相互作用を調べ、ボルバキアによるその相互作用が撹乱される可能性を検証する。